本發(fā)明涉及一種低摻量泥漿固化劑組合物及其制備方法、應(yīng)用方法。
背景技術(shù)：
：城市交通和城市大規(guī)模建設(shè)，產(chǎn)出了大量的廢棄泥漿，廢棄泥漿是液態(tài)的，易流動(dòng)、難處理。廢棄泥漿中通常含有對周圍環(huán)境有害的有機(jī)物、重金屬離子、油類和可溶性鹽等物質(zhì)，直接排放或遺棄于廢泥漿池內(nèi)，會對周圍水系和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生有害影響。目前，廢棄泥漿處理工作主要是采用密封罐車外運(yùn)到環(huán)保部門許可的地方遺棄，等待自然沉降、固化，此種方法對于轉(zhuǎn)運(yùn)車輛的要求較高，處理費(fèi)用同樣高，要有專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行，具有難度，受到一定的限制，而且廢棄物占用大量的土地面積。因此一些不法機(jī)構(gòu)將泥漿偷排、偷倒至城市管網(wǎng)，嚴(yán)重的破壞生態(tài)環(huán)境。當(dāng)前國家正在倡導(dǎo)文明施工，如果不及時(shí)處理廢泥漿，也不利于實(shí)現(xiàn)國家的現(xiàn)代化建設(shè)，因此我們亟需解決廢泥漿帶來的污染。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種低摻量泥漿固化劑組合物及其制備方法，能夠快速絮凝泥漿，使其失去流動(dòng)性，釋放游離水。本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種低摻量泥漿固化劑組合物，所述組合物由重量百分比為60～90%的聚丙烯酰胺系列、10～20%的無機(jī)鹽、0.5～10%的纖維素醚組成；其中，上述各原料的重量百分比之和為100%。進(jìn)一步地，所述組合物由重量百分比為75～89%的聚丙烯酰胺系列、10～20%的無機(jī)鹽、1～5%的纖維素醚組成；其中，上述各原料的重量百分比之和為100%。具體地，所述組合物包括以下七種方案：方案一：聚丙烯酰胺系列80%、無機(jī)鹽18%、纖維素醚2%；方案二：聚丙烯酰胺系列75%、無機(jī)鹽20%、纖維素醚5%；方案三：聚丙烯酰胺系列85%、無機(jī)鹽10%、纖維素醚5%；方案四：聚丙烯酰胺系列89%、無機(jī)鹽10%、纖維素醚1%；方案五：聚丙烯酰胺系列77%、無機(jī)鹽20%、纖維素醚3%；方案六：聚丙烯酰胺系列82%、無機(jī)鹽14%、纖維素醚4%；方案七：聚丙烯酰胺系列87%、無機(jī)鹽12%、纖維素醚1%。具體地，所述聚丙烯酰胺系列選自陰離子聚丙烯酰胺、非離子聚丙烯酰胺、兩性離子聚丙烯酰胺、超高分子量聚丙烯酰胺中的一種或多種。聚丙烯酰胺在本發(fā)明中的主要作用是做助凝劑或絮凝劑用。聚丙烯酰胺可通過吸附電中和及吸附架橋兩種作用，使帶負(fù)電荷的膠體顆粒和其他污染物質(zhì)脫穩(wěn)而得到去除，因而具有良好的除濁、脫色等功能，特別適用于膠體物質(zhì)含量高的廢水、污泥臟水和有色廢水的處理。由于聚丙烯酰胺的分子鏈中含有一定量的極性基團(tuán)能吸附水中懸浮的固體粒子，使粒子間架橋形成大的絮凝物，因此可加速沉降；同時(shí)，聚丙烯酰胺中的正離子同污水中的負(fù)離子中和，消除靜電斥力，也能加速沉淀。具體地，所述無機(jī)鹽選自硫酸鹽、碳酸鹽、硅酸鹽中的一種或多種。無機(jī)鹽的主要作用是無機(jī)鹽吸附劑。具體地，所述纖維素醚選自甲基纖維素、羥乙基甲基纖維素、羧甲基纖維素、乙基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、氰乙基纖維素、羧甲基羥乙基纖維素、苯基纖維素中的一種或多種。纖維素醚的作用是由于纖維素結(jié)構(gòu)中含有羥基和醚鍵，羥基和醚鍵基團(tuán)上的氧原子與水分子締合成氫鍵，使游離水變成結(jié)合水，纏繞水，從而起到保水作用。具體地，所述硫酸鹽選自硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸亞鐵、硫酸銅、硫酸鋁鉀、硫酸鈉、硫酸鋁中的一種或多種。硫酸鹽的主要作用是用作沉淀劑和絮凝劑，和硫化物、磷酸鹽等生成沉淀物，從而去除硫化物、磷酸鹽。具體地，所述碳酸鹽選自碳酸鈣、碳酸鈉、碳酸鎂、碳酸鉀中的一種或多種。碳酸鹽的主要作用是利用其表面吸附作用、孔道的過濾性作用、礦層間的離子交換作用吸附過濾廢水中的重金屬離子。具體地，所述硅酸鹽選自硅酸鋁、硅酸鉀、硅酸鈉、五水偏硅酸鈉、硅酸鉀鈉、硅酸、二氧化硅粉、超細(xì)二氧化硅粉中的一種或多種。硅酸鹽的主要作用是作為無機(jī)分散劑和電解質(zhì)，過濾多價(jià)金屬離子。由于其帶負(fù)電的硅酸鹽聚集體很小，中和泥漿中pH至中性后，會凝聚而形成三維網(wǎng)狀硅酸鹽凝膠結(jié)構(gòu)，從而與多價(jià)金屬離子（如Zn、Cu、Cr、Hg等）反應(yīng)生成不溶沉淀物。一種低摻量泥漿固化劑組合物的制備方法，包括以下步驟：在混料釜中加入硫酸丙烯酰胺系列、無機(jī)鹽和纖維素醚在常溫混料釜中混合1～1.5小時(shí)，即可得到粉體泥漿固化劑；或，在混料釜中加入硫酸丙烯酰胺系列、無機(jī)鹽和纖維素醚在常溫混料釜中混合1～1.5小時(shí)，即可得到粉體泥漿固化劑；再向上述粉體泥漿固化劑中加入粉體泥漿固化劑重量的80～90%的水，在25～45℃時(shí)充分?jǐn)嚢?～2小時(shí)，即得液體產(chǎn)品。一種低摻量泥漿固化劑組合物的應(yīng)用方法，包括以下步驟：將低摻量泥漿固化劑組合物均勻的噴灑在泥漿中，攪拌5～10min，靜置10min，等待泥漿絮凝固化后，采用引流的方法使其中水分流出，剩余成分轉(zhuǎn)變?yōu)闊o污染的固體。下面舉例說明：本發(fā)明處理城市地下管網(wǎng)泥漿的使用方法：①在積污池設(shè)置一道出口連接至城市污水管網(wǎng)的水泵出口，用于排放處理后的游離水；②再將本發(fā)明產(chǎn)品均勻噴灑至泥漿中，均勻攪拌5～10min；③待泥漿絮凝固化后，將處理后的游離水通過水泵泵入指定城市污水管網(wǎng)；④待泥漿含水率小于5%后，由普通車輛運(yùn)輸污泥至地下管網(wǎng)外進(jìn)行處理。本發(fā)明在隧道中的使用方法：①隧道中泥漿較多時(shí)，在隧道口附近挖一沉淀池，將泥漿引至沉淀池；②再將本發(fā)明產(chǎn)品均勻噴灑至泥漿中，均勻攪拌5～10min；③待泥漿絮凝固化后，將處理后的游離水排放至附近山溝；④一輪次的泥漿處理后，污泥留在沉淀池，繼續(xù)下一輪泥漿處理；⑤待最終產(chǎn)生的污泥的含水率低于5%時(shí)，可通過就近填埋的方式處理。本發(fā)明在隧道中的另一種使用方法：①隧道中泥漿較少時(shí)，就在泥漿沉積池中處理；②將本發(fā)明產(chǎn)品均勻噴灑至泥漿中，均勻攪拌5～10min；③待泥漿絮凝固化后，將處理后的游離水排放至附近山溝；④待泥漿的含水率低于5%時(shí)，可通過就近填埋的方式處理。本發(fā)明在污水處理廠中的使用方法：①在污水池設(shè)置一道出口連接至凈水管道，用于排放處理后的游離水；②再將本發(fā)明產(chǎn)品均勻噴灑至泥漿中，均勻攪拌5～10min；③待泥漿絮凝固化后，將處理后的游離水排放至凈水管道；④待污泥的含水率低于5%時(shí)，由普通車輛運(yùn)輸污泥至指定地方處理。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：（1）本發(fā)明具備摻量低、絮凝快、固化物穩(wěn)定、使用簡易、運(yùn)輸方便、綠色環(huán)保、無毒無污染等特點(diǎn)。（2）本發(fā)明適應(yīng)性廣，適用于河道泥漿治理、松軟土質(zhì)硬化、洪水后淤泥清理、污水處理廠淤泥處理、地鐵隧道施工中的污泥處理等工程中。（3）本發(fā)明對泥漿處理速度快，將本發(fā)明產(chǎn)品投入泥漿后，僅需攪拌5～10min，泥漿就會完成絮凝，含水率迅速降至10%以下。（4）本發(fā)明對泥漿處理效果顯著，每立方米的泥漿處理僅需1～6%的本發(fā)明產(chǎn)品，且無反彈吸水。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不限于此。實(shí)施例1以制備1000kg產(chǎn)品為例制備低摻量泥漿固化劑組合物，其配比按照重量計(jì)，在混料罐中依次投入陰離子聚丙烯酰胺850kg、硫酸鋁50kg、碳酸鈣45kg、硅酸鋁50kg、甲基纖維素5kg，加入完備攪拌20min，使其混料均勻后停機(jī)、裝袋，即制得粉體產(chǎn)品。另外，當(dāng)混料均勻后，可加入800～900kg的水，在25～45℃條件下充分?jǐn)嚢?～2小時(shí)，即得液體產(chǎn)品。實(shí)施例2以制備1000kg產(chǎn)品為例制備低摻量泥漿固化劑組合物，其配比按照重量計(jì)，在混料罐中依次投入非離子聚丙烯酰胺800kg、碳酸鈣80kg、硫酸鋇50kg、硅酸鈉50kg、羥乙基甲基纖維素20kg，加入完備攪拌20min，使其混料均勻后停機(jī)、裝袋，即制得粉體產(chǎn)品。另外，當(dāng)混料均勻后，可加入800～900kg的水，在25～45℃條件下充分?jǐn)嚢?～2小時(shí)，即得液體產(chǎn)品。實(shí)施例3以制備1000kg產(chǎn)品為例制備低摻量泥漿固化劑組合物，其配比按照重量計(jì)，在混料罐中依次投入兩性離子聚丙烯酰胺750kg、硫酸鈉80kg、碳酸鎂60kg、硅酸鉀60kg、羧甲基纖維素50kg，加入完備攪拌20min，使其混料均勻后停機(jī)、裝袋，即制得粉體產(chǎn)品。另外，當(dāng)混料均勻后，可加入800～900kg的水，在25～45℃條件下充分?jǐn)嚢?～2小時(shí)，即得液體產(chǎn)品。實(shí)施例4以制備1000kg產(chǎn)品為例制備低摻量泥漿固化劑組合物，其配比按照重量計(jì)，在混料罐中依次投入超高分子量聚丙烯酰胺850kg、硫酸銅30kg、碳酸鉀30kg、硅酸鉀鈉40kg、基纖維素50kg，加入完備攪拌20min，使其混料均勻后停機(jī)、裝袋，即制得粉體產(chǎn)品。另外，當(dāng)混料均勻后，可加入800～900kg的水，在25～45℃條件下充分?jǐn)嚢?～2小時(shí)，即得液體產(chǎn)品。實(shí)施例5以制備1000kg產(chǎn)品為例制備低摻量泥漿固化劑組合物，其配比按照重量計(jì)，在混料罐中依次投入陰離子聚丙烯酰胺450kg、兩性離子聚丙烯酰胺440kg、硫酸鋁40kg、碳酸鈉40kg、二氧化硅粉20kg、羧甲基羥乙基纖維素10kg，加入完備攪拌20min，使其混料均勻后停機(jī)、裝袋，即制得粉體產(chǎn)品。另外，當(dāng)混料均勻后，可加入800～900kg的水，在25～45℃條件下充分?jǐn)嚢?～2小時(shí)，即得液體產(chǎn)品。實(shí)施例6以制備1000kg產(chǎn)品為例制備低摻量泥漿固化劑組合物，其配比按照重量計(jì)，在混料罐中依次投入陰離子聚丙烯酰胺770kg、硫酸鋁鉀30kg、硫酸鈉40kg、碳酸鎂50kg、碳酸鉀40kg、硅酸鋁40kg、氰乙基纖維素30kg，加入完備攪拌20min，使其混料均勻后停機(jī)、裝袋，即制得粉體產(chǎn)品。另外，當(dāng)混料均勻后，可加入800～900kg的水，在25～45℃條件下充分?jǐn)嚢?～2小時(shí)，即得液體產(chǎn)品。實(shí)施例7以制備1000kg產(chǎn)品為例制備低摻量泥漿固化劑組合物，其配比按照重量計(jì)，在混料罐中依次投入非離子聚丙烯酰胺820kg、硫酸鋁鉀50kg、碳酸鈣40kg、硅酸鉀鈉20、硅酸30kg、甲基纖維素40kg，加入完備攪拌20min，使其混料均勻后停機(jī)、裝袋，即制得粉體產(chǎn)品。另外，當(dāng)混料均勻后，可加入800～900kg的水，在25～45℃條件下充分?jǐn)嚢?～2小時(shí)，即得液體產(chǎn)品。實(shí)施例8以制備1000kg產(chǎn)品為例制備低摻量泥漿固化劑組合物，其配比按照重量計(jì)，在混料罐中依次投入兩性離子聚丙烯酰胺500kg、陰離子聚丙烯酰胺370kg、硫酸鈣20kg、硫酸鋇20kg、碳酸鉀30kg、硅酸鉀20kg、硅酸鈉30kg、羧甲基羥乙基纖維素10kg，加入完備攪拌20min，使其混料均勻后停機(jī)、裝袋，即制得粉體產(chǎn)品。另外，當(dāng)混料均勻后，可加入800～900kg的水，在25～45℃條件下充分?jǐn)嚢?～2小時(shí)，即得液體產(chǎn)品。本發(fā)明產(chǎn)品的性能指標(biāo)如下：低摻量泥漿固化劑組合物的檢測項(xiàng)目和技術(shù)要求,分為勻質(zhì)性指標(biāo)和物理性能指標(biāo)，檢測項(xiàng)和技術(shù)指標(biāo)見表1和表2。表1產(chǎn)品的勻質(zhì)性指標(biāo)檢測項(xiàng)和技術(shù)指標(biāo)檢測項(xiàng)目單位指標(biāo)外觀/灰白色固體粉末含水率%≤3pH/8.0±1.0吸水率%10000堿含量%≤5.0氯離子含量%≤0.2有害物質(zhì)含量PPM執(zhí)行IEC62321-2013標(biāo)準(zhǔn)表2物理性能（泥漿固化后指標(biāo)）檢測項(xiàng)和技術(shù)指標(biāo)產(chǎn)品項(xiàng)目單位指標(biāo)泥漿流動(dòng)度比%≤30游離水釋放率%≥20游離水固溶物含量%≤0.5泥漿固化物稠度mm≤150適應(yīng)性/良好應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，盡管參照上述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：依然可以對本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。當(dāng)前第1頁1 2 3